Charakterisierung von pektinolytischen Enzymen der Zuckerrübe
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Laut Ewest (2008) wird jedem Enzym nach IUB eine Schlüsselnummer zugewiesen, die als<br />
EC-Nummer bezeichnet wird und <strong>der</strong>en erste Zahl die Hauptklasse <strong>der</strong> Enzyme angibt. So<br />
besitzt die Pektinesterase beispielsweise die Schlüsselnummer „PE, EC 3.1.1.11“, wobei die 3<br />
für die dritte Hauptgruppe <strong>der</strong> Enzyme steht und somit angibt, dass es sich bei diesem Enzym<br />
um eine Hydrolase handelt.<br />
Eine wichtige Rolle bei enzymatischen Reaktionen spielen Cofaktoren bzw. Coenzyme, die<br />
Nichtprotein-Moleküle sind und beson<strong>der</strong>s <strong>von</strong> den <strong>Enzymen</strong> <strong>der</strong> Hauptgruppen 1, 2, 5 und 6<br />
benötigt werden. Nehmen die Coenzyme wie ein zweites Substrat an <strong>der</strong> Reaktion teil, so<br />
werden sie auch als Cosubstrate bezeichnet. Eines <strong>der</strong> wichtigsten Co-Enzyme ist dabei das<br />
NADP + -Molekül, das ein wasserstoffübertragendes Coenzym ist. Diese Coenzyme sind häufig<br />
relativ fest mit dem eigentlichen Enzym verbunden. Gelegentlich sind sie sogar durch covalente<br />
Bindungen an das Protein gebunden. Der so entstandene Komplex aus Enzym und<br />
Coenzym wird als Holoenzym bezeichnet. Der Proteinanteil allein wird als Apoenzym bezeichnet<br />
(Löffler, Petrides, 1998).<br />
Die Anwesenheit <strong>von</strong> Coenzymen ist somit ganz entscheidend für die Aktivität eines Enzyms.<br />
Es gibt jedoch noch eine Reihe <strong>von</strong> weiteren Faktoren, die die Aktivität eines Enzyms beeinflussen.<br />
Als Beispiele sind da <strong>der</strong> pH-Wert, die Konzentration <strong>der</strong> gelösten Salze o<strong>der</strong> die<br />
Reaktionstemperatur zu nennen. Auch hat die Konzentration des Substrates einen Einfluss auf<br />
die Aktivität des Enzyms.<br />
Angegeben wird die Aktivität eines Enzyms in internationalen Einheiten, die IU abgekürzt<br />
werden und sich vom englischen Begriff „international Unit“ ableiten. Dabei stellt eine Einheit<br />
die Menge Enzym dar, die den Umsatz <strong>von</strong> 1 µmol Substrat pro Minute unter definierten<br />
Standardbedingungen (Temperatur, pH-Wert des Substrates) katalysiert. Bei <strong>der</strong> Messung <strong>der</strong><br />
Enzymaktivität ist darauf zu achten, dass die Reaktionspartner im Überschuss vorhanden sind,<br />
da nur in diesem Falle die Geschwindigkeit des Substratumsatzes proportional <strong>der</strong> Menge des<br />
vorhandenen Enzyms ist. Zur Bestimmung <strong>der</strong> Aktivität eines Enzyms misst man entwe<strong>der</strong><br />
den Substratverbrauch o<strong>der</strong> die Bildung <strong>der</strong> Reaktionsprodukte durch chemisch-physikalisch<br />
Methoden. Die dabei gebräuchlichste Methode ist die photometrische Messung. Haben Substrat<br />
bzw. Reaktionsprodukt eine spezifische Absorption bei einer definierten Wellenlänge,<br />
so kann anhand <strong>der</strong> Extinktionsän<strong>der</strong>ung <strong>der</strong> durch das Enzym katalysierte Umsatz berechnet<br />
werden. Dieses Prinzip ist vor allem <strong>von</strong> Otto Warburg als optisch-enzymatischer Test in die<br />
biochemische Analytik etabliert worden (Löffler, Petrides, 1998).<br />
Über die Zunahme <strong>der</strong> Reaktionsprodukte erfolgt auch die Bestimmung <strong>der</strong> Aktivität eines<br />
<strong>der</strong> wichtigsten <strong>pektinolytischen</strong> Enzyme, das neben <strong>der</strong> Pektinesterase und endo-